[发明专利]火电厂集控辅助预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统大型火电机组领域，具体是：一种利用火电厂厂级监控信息系统所附带的实时数据库在火电厂生产领域开发的火电厂运行设备预警系统。

背景技术

大型火电机组是具有高自动化、高集约型的设备群组，包括锅炉、汽轮机、发电机变压器组、以及数量众多的辅助设备。火电厂的大部分设备的各项运行参数均由DCS（分布式控制系统）来进行统一处理后，通过DCS自动控制或者人为通过DCS控制各个主、辅设备的启停、调整。

目前电力系统自动化控制技术已经较为成熟，利用计算机的控制能基本保证机组稳定、低碳高效地完成各项生产任务，但是相对于DCS的自动控制方面其报警功能仍然非常落后。现有DCS的报警一般是对某一运行参数设定多个固定的上（下）限，当运行参数超过上（下）限时发出声光报警或自动停运设备。但设备的运行状况千变万化，这个固定的整定值有相当多的缺陷，如整定值与实际值相差较大时，不能在参数刚刚发生变化时发出报警，而偏差较小时又可能发生频繁的报警，导致报警的可信度降低。

在设备运行中，许多参数的变化与外部因素（如气温、负荷的变化等）密切相关，设定单一的报警值显然是不科学的，不利于设备异常的发现。而光字牌报警扩展能力有限，成本较高，DCS报警定值的更改又是一项非常繁杂的工作。所以现有火电厂运行监盘的质量还是主要依靠运行人员的责任感、精神状态和业务素质。

如通过对DCS的修改，确实可以做出更合理的报警方式，但是现有DCS系统一般都采用国外进口，大多数电厂检修维护人员没有能力修改内部程序。而通过火电厂厂级监控信息系统（SIS）（现有大型火电机组均配备该系统）提供的实时数据库可以实时查看DCS系统的所有设备运行参数。但是现有的SIS系统仅作为生产系统实时信息的显示、性能计算和经济分析等，未做参数报警方面的开发。

发明内容

针对目前DCS报警系统不够完善、不能充分满足运行人员监盘需要的问题，利用SIS系统的实时数据库，开发出了集控辅助预警系统。为火电厂运行人员提供了更合理的报警方式，以便于及时发现设备运行异常，有效提高监盘质量，更好地保障安全生产，提高机组运行的经济性。

本系统组成如下：1.每台机组配备一台连接火电厂厂级信息监控信息系统网络的计算机，用以报警系统的运行平台；2.一套实时预警软件，用以读取DCS系统各项运行参数，并通过各项逻辑来达到参数预警的目的。3.一套与计算机连接的LED显示屏，用以醒目地显示各项预警系统发出的重要报警。

辅助预警系统软件的设计理念是：在设备运行过程中无须人工监视，在设备发生异常时自动发出报警，提示设备的异常情况。在设备正常情况下当其工况或外部环境发生变化时系统自动修改报警定值，无须人为干预。并确保报警可靠，无误报、漏报。所有设备报警定值可以由运行人员根据设备状况和个人习惯自行设置，无需检修维护人员提供帮助。

本系统是通过SIS系统读取DCS的各项参数，不对DCS进行干预，所以对现有的自动控制逻辑不会产生影响，也不会提高DCS的信息量负载。而替代了现有的人工抄表、翻阅各设备运行参数画面来查找参数异常的工作，有效降低运行人员的劳动强度。

在报警配置方面相对DCS更加合理，报警分类如下：

 1、整定值报警：对某一参数设定一个或者多个整定值，当参数超过第一段整定值，在计算机显示屏上该参数显示颜色由绿变黄。当参数超过第二、三段整定值时，在LED显示屏显示报警内容，并由计算机说附带的扬声器发出声音提醒。整定值可根据运行人员需要自行修改。

2、动态报警：大型设备在外部环境和运行工况发生变化时各项参数同样会发生变化，计算机程序根据外部气温以及机组负荷的变化实时修正报警整定值，而无需运行人员分出精力来修正整定值。

3、参数变化速率报警：计算机在读取实时数据后存入缓存，在若干时间后将实时数据与缓存内数据比对，检查参数在单位时间的变化情况，从而快速发现设备异常。如每秒钟比对参数在一分钟前的数据，从而计算出一分钟内参数的升（降）速率。并在设备启停过程中参数变化速率较快而未达到整定值时屏蔽报警，避免误发报警。

4、开关量报警：根据设备情况设定开关量报警，如设备的启停、阀门的开关状态。

5、在发生重大设备故障时，发出预警，并提供运行操作提示。

辅助预警系统投运后产生的效果：

 1、参数监视范围广：涵盖DCS所有运行参数，其中重要参数700多个。

2、报警响应迅速：在发生达到报警设定值的情况时，系统在一秒钟内发出报警提示。